Polaryzacja anteny: co to jest polaryzacja anteny i dlaczego jest ważna

Rysunek 5: W zastosowaniach wymagających polaryzacji pionowej antenę dipolową można zamontować odpowiednio w miejscu zaczepienia anteny

Polaryzacja pionowa jest powszechnie stosowana w przenośnych radiotelefonach, takich jak te używane przez osoby udzielające pierwszej pomocy, ponieważ wiele konstrukcji anten radiowych z polaryzacją pionową zapewnia również dookólny wzór promieniowania.Dlatego takich anten nie trzeba zmieniać, nawet jeśli zmieni się kierunek radia i anteny.

Anteny o wysokiej częstotliwości (HF) o częstotliwości 3–30 MHz są zwykle zbudowane jako proste, długie przewody nawleczone razem poziomo między wspornikami.Jego długość zależy od długości fali (10 - 100 m).Ten typ anteny jest naturalnie spolaryzowany poziomo.

Warto zauważyć, że nazywanie tego pasma „wysokimi częstotliwościami” zaczęło się kilkadziesiąt lat temu, kiedy 30 MHz było rzeczywiście wysoką częstotliwością.Chociaż opis ten wydaje się obecnie nieaktualny, jest to oficjalne oznaczenie Międzynarodowego Związku Telekomunikacyjnego i nadal jest szeroko stosowane.

Preferowaną polaryzację można określić na dwa sposoby: albo wykorzystując fale naziemne do silniejszej sygnalizacji krótkiego zasięgu przez sprzęt nadawczy wykorzystujący pasmo fal średnich (MW) 300 kHz–3 MHz, albo wykorzystując fale powietrzne na większe odległości przez łącze jonosferyczne.Ogólnie rzecz biorąc, anteny spolaryzowane pionowo mają lepszą propagację fal przyziemnych, podczas gdy anteny spolaryzowane poziomo mają lepszą wydajność fal nieba.

Polaryzacja kołowa jest szeroko stosowana w przypadku satelitów, ponieważ orientacja satelity względem stacji naziemnych i innych satelitów stale się zmienia.Wydajność pomiędzy antenami nadawczymi i odbiorczymi jest największa, gdy obie są spolaryzowane kołowo, ale anteny o polaryzacji liniowej mogą być używane z antenami CP, chociaż istnieje współczynnik utraty polaryzacji.

Polaryzacja jest również istotna w przypadku systemów 5G.Niektóre układy anten 5G z wieloma wejściami/wieloma wyjściami (MIMO) osiągają zwiększoną przepustowość dzięki zastosowaniu polaryzacji w celu bardziej efektywnego wykorzystania dostępnego widma.Osiąga się to poprzez kombinację różnych polaryzacji sygnału i multipleksację przestrzenną anten (dywersyfikacja przestrzenna).

System może przesyłać dwa strumienie danych, ponieważ strumienie danych są połączone niezależnymi antenami o polaryzacji ortogonalnej i można je niezależnie odzyskiwać.Nawet jeśli istnieje pewna polaryzacja krzyżowa z powodu zniekształceń ścieżki i kanału, odbić, wielodrożności i innych niedoskonałości, odbiornik wykorzystuje wyrafinowane algorytmy do odzyskiwania każdego oryginalnego sygnału, co skutkuje niskimi współczynnikami błędów bitowych (BER) i ostatecznie poprawionym wykorzystaniem widma.

podsumowując
Polaryzacja jest ważną właściwością anteny, która jest często pomijana.Polaryzacja liniowa (w tym pozioma i pionowa), polaryzacja ukośna, polaryzacja kołowa i polaryzacja eliptyczna są wykorzystywane do różnych zastosowań.Zakres wydajności RF od końca do końca, jaką antena może osiągnąć, zależy od jej względnej orientacji i wyrównania.Anteny standardowe mają różne polaryzacje i są odpowiednie dla różnych części widma, zapewniając preferowaną polaryzację dla docelowego zastosowania.